Технологии беспроводной связи открыли путь для очень интересных изобретений. Это также известно как «эфирное» сообщение. Эта технология сделала мобильными и межпланетное сообщение реальность. Первой мобильной связью, изобретенной в 1880 году, был «Фотофон». Он использовал солнечный свет для передачи звука из одной точки в другую. В телекоммуникационных системах некоторые формы энергии, такие как радиоволны или акустическая энергия, используются для передачи информации из одного места в другое. Здесь не используются провода, а среда распространения - обычно воздух. Эта технология сталкивается с некоторыми проблемами, снижающими ее эффективность и надежность. Одна из таких задач - затухание. Для ослабления используется аттенюатор.
Что такое аттенюатор?
Сигналы отправляются из одного места в другое через среду. Эти сигналы могут быть сигналами данных, сигналами напряжения, сигналами тока и т. Д. Когда расстояние, пройденное сигналом, увеличивается, сила сигнала постепенно уменьшается. Эта постепенная потеря интенсивности сигналов через среду называется ослаблением.
Хотя это явление рассматривается как проблема для передачи сигналов на большие расстояния, оно оказывается полезным для решения многих других задач. Устройство, предназначенное для уменьшения мощности сигналов без искажения формы сигнала, называется «Аттенюатор».
Аттенюатор широко используется после схемы генератора сигналов . Это помогает в ослаблении или уменьшении силы сигналов высокого уровня перед подачей их на Антенные схемы . Аттенюатор представляет собой двухпортовое электронное устройство. Он разработан с использованием резисторы ослабить или ослабить сигнал. Аттенюаторы - это пассивные схемы, они работают без источника питания. Доступны как фиксированные аттенюаторы с фиксированным уровнем затухания, так и постоянно меняющиеся аттенюаторы. В отличие от процента усиления усилителя, аттенюатор дает процент потерь. Величина ослабления измеряется в децибелах.
Конструкция аттенюатора
Аттенюаторы представляют собой пассивные двухпортовые электронные схемы. Они разработаны исключительно с использованием резисторов. Здесь резисторы расположены в виде делитель напряжения сеть. Конструкция аттенюатора зависит от линейной геометрии соединительных проводов между устройствами. В зависимости от того, является ли линия симметричной или несимметричной, аттенюаторы, используемые с линией, должны быть симметричными или несимметричными. Аттенюаторы, используемые с коаксиальными линиями, имеют несимметричную форму. Аттенюаторы, используемые с витой парой, имеют сбалансированную форму.
Схема аттенюатора может быть как линейной, так и обратной, в зависимости от области применения, аттенюатор может быть однонаправленным или двунаправленным. Когда схема аттенюатора сделана симметричной, не будет никакой разницы между портом ввода и портом вывода. В этом случае, как правило, левый порт считается входом, а правый порт - выходом.
Аттенюаторы также встречаются в виде встроенных схем в генераторах сигналов, а также в качестве автономных схем. Автономные аттенюаторы устанавливаются последовательно между источником сигнала и цепью нагрузки на пути прохождения сигнала. В таком случае, помимо ослабления, он должен соответствовать импедансу источника и импедансу нагрузки. Аттенюаторы используются в линиях радиосвязи и передачи для уменьшения мощности сигнала.
Типы аттенюаторов
Аттенюаторы доступны как в виде фиксированных, так и регулируемых аттенюаторов. Сети с фиксированным аттенюатором известны как «площадки аттенюатора». Они доступны для определенных значений от 0 дБ до 100 дБ. Аттенюаторы обычно используются в радиочастотных и оптических устройствах. Аттенюаторы радиочастоты используются в электронных схемах, тогда как оптические аттенюаторы находят применение в волоконной оптике.
Несколько распространенных схем аттенюатора - это конфигурация T, конфигурация pI и конфигурация L. Эти конфигурации являются несбалансированными. Сбалансированный тип конфигурации T и конфигурации pI обозначается как конфигурация «H», конфигурация O соответственно. Сбалансированный тип - это симметричная схема, а несимметричная - асимметричная.
Аттенюатор конфигурации T
ВЧ-конструкции аттенюаторов бывают шести типов. Это фиксированный тип, ступенчатый тип, непрерывно переменный тип, программируемый тип, тип смещения постоянного тока и тип блокировки постоянного тока.
Фиксированный тип
В аттенюаторах фиксированного типа сеть резисторов зафиксирована на заранее определенном значении затухания. Они проложены на пути прохождения сигнала, чтобы уменьшить мощность передаваемого сигнала. Они могут быть однонаправленными или двунаправленными в зависимости от требований приложения. Они могут быть доступны для поверхностного монтажа, волноводного или коаксиального типа. В конструкции на основе микросхемы различные типы материалов, нанесенных на теплопроводную подложку, развивают сопротивление. Это значение сопротивления зависит от размеров микросхемы и материалов, используемых для производства микросхем.
Аттенюатор с конфигурацией Pi
Тип шага
Эти аттенюаторы аналогичны фиксированным аттенюаторам. Но в этом типе предусмотрена кнопка для регулировки значений затухания. Они предоставляют значения затухания только для предварительно откалиброванных шагов. В зависимости от применения аттенюатор может использоваться в форматах чипа, волновода или коаксиального кабеля.
Непрерывно переменный тип
В типе непрерывной переменной значение затухания можно изменить вручную на любое значение затухания из заданного диапазона. В этом типе резисторы, присутствующие в сети аттенюатора, восстанавливаются с помощью твердотельных элементов, например, MOSFET или PIN-диода. По сравнению с сетью пассивных резисторов, изменяя напряжение в устройствах на полевых транзисторах, можно изменять затухание с большим разрешением. Здесь можно изменять затухание вручную или с помощью электронных сигналов.
Программируемый тип
Этот тип также часто называют «цифровым ступенчатым аттенюатором». Этот компонент управляется внешним управляющим сигналом, управляемым компьютером. Они управляются логическими схемами TTL с диапазоном размера шага, например 2,4,6, ……, 32. Если приложенное напряжение на этом аттенюаторе оказывается меньше 1 В, достигается логический уровень 0. Для напряжений 3 В и выше дается логический уровень 1. Вышеупомянутые логические уровни используются для управления однополюсными и двухпозиционными переключателями, которые подключают несколько аттенюаторов на пути прохождения сигнала. Этот тип также доступен в проектах USB с установленным программным обеспечением.
Тип смещения постоянного тока
Аттенюатор этого типа имеет емкость как на входном, так и на выходном портах устройства, которая блокирует напряжения постоянного тока. Таким образом, помимо ослабления радиочастотных сигналов, этот тип пропускает сигналы постоянного тока.
Тип блокировки постоянного тока
Этот тип аналогичен типу смещения постоянного тока. Единственная разница между этими двумя параметрами заключается в том, что сигнал постоянного тока полностью блокируется без какого-либо альтернативного пути к выходному порту.
Оптические аттенюаторы
Они похожи на ВЧ-аттенюаторы, но вместо электрических сигналов они ослабляют световые волны. Этот аттенюатор поглощает или рассеивает свет в соответствии со значениями затухания без изменения формы волны. Подобно РЧ-аттенюаторам, оптические аттенюаторы также могут быть фиксированными, регулируемыми, программируемыми и т. Д. Они разрабатываются в зависимости от требований приложения. В фиксированных оптических аттенюаторах используются легированные волокна для рассеивания входящего света. Переменные и программируемые оптические аттенюаторы тесно связаны с регулируемыми и программируемыми аттенюаторами RF.
Затухание в сети
Затухание - это снижение мощности сигнала. Это можно найти как с аналоговыми, так и с цифровыми сигналами. Затухание измеряется в децибелах. В оптоволоконных кабелях затухание измеряется в децибелах на фут. Кабель с меньшим затуханием на единицу расстояния считается более эффективным.
Затухание наблюдается в системах связи, когда сигналы передаются на большие расстояния. В контексте компьютерных сетей затухание - это потеря мощности сигналов связи или данных при передаче на большие расстояния. По мере уменьшения скорости затухания передаваемые данные становятся более искаженными. Основные причины затухания в компьютерной сети:
- Классифицировать - Как в проводной, так и в беспроводной связи, когда сигнал передается на большие расстояния, сила сигнала постепенно уменьшается.
- Помехи Помехи любой формы, например, физические препятствия, уменьшают мощность передаваемых сигналов.
Типичные значения затухания в линии в сети DSL находятся в диапазоне от 5 дБ до 50 дБ. Здесь затухание измеряется как потеря сигнала между точкой доступа провайдера и домом. Чем меньше значение затухания, тем лучше качество сигнала. Для сетей Wi-Fi наблюдается динамическое масштабирование скорости. Это автоматически увеличивает или уменьшает максимальную скорость передачи данных в зависимости от качества передачи линии.
Применение аттенюаторов
Некоторые из известных применений аттенюаторов следующие:
- Аттенюаторы используются в качестве оборудования для регулировки громкости на радиовещательных станциях.
- В целях тестирования в лабораториях для получения сигналов меньшего напряжения используются аттенюаторы.
- Фиксированные аттенюаторы используются для улучшения согласования импеданса в цепях.
- Они используются для защиты цепей от повреждений, вызванных высокими значениями напряжения.
- Аттенюаторы RF используются для защитного рассеивания мощности при измерении сигналов RF.
- Оптические аттенюаторы применяются в волоконно-оптической связи для правильного согласования уровней передатчика и приемника.
FAQs
1). Что делает аттенюатор RF?
Чтобы защитить системы от повреждений, вызванных сигналами высокой мощности, которые слишком велики для обработки схемой, ВЧ-аттенюаторы помогают снизить уровень амплитуды входного сигнала.
2). Что такое пассивный аттенюатор?
Пассивный аттенюатор - это схема аттенюатора, состоящая исключительно из резисторов. Эта схема не требует питания для работы.
3). Как измеряется затухание?
Затухание измеряется в децибелах на единицу длины среды.
4). В чем причина затухания в оптических волокнах?
В оптических волокнах двумя основными причинами ослабления являются поглощение и рассеяние.
5). Какая польза от аттенюатора для телевизионных сигналов?
Аттенюатор, используемый для телевизионных сигналов для регулировки мощности сигнала и уменьшения помех.
Аттенюатор помогает снизить уровень сигнала. Здесь рассеиваемая мощность устройства зависит от площади поверхности и массы материала резистора, используемого в его сети. Некоторые из важных характеристик ВЧ-аттенюатора - это его точность, низкий КСВ, плоская частотная характеристика и повторяемость.
